科研产出
乌鳢三种性腺组织的转录组比较分析
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：乌鳢（Channa argus）是我国重要的淡水经济鱼类，具有显著的性别二态性。为了研究乌鳢性别分化和性腺发育的分子机制，挖掘精、卵巢差异表达的功能基因和信号通路，本研究采用Illumina HiSeq 2000测序平台对6月龄乌鳢XX雌鱼（XX-F）、XY雄鱼（XY-M）和YY超雄鱼（YY-M）的性腺组织进行了转录组测序（RNA-seq）分析。性腺组织两两样品的表达量相关性分析显示，XY-M精巢和YY-M精巢具有相似的表达模式，与XX-F卵巢表达模式相差甚远，与性腺的组织学结果一致。三种性腺组织的基因差异表达分析显示，XY-M vs XX-F中有12 317个差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），其中5 427个上调、6 890个下调；XY-M vs YY-M中有212个DEGs，其中59个上调、153个下调；YY-M vs XX-F中有11 282个DEGs，其中5 038个上调、6 244个下调。利用qRT-PCR对性别分化和性腺发育相关的DEGs进行验证，发现抗缪勒管激素2型受体（anti-müllerian hormone receptor type 2, Amhr2）、抗缪勒管激素（anti-müllerian hormone, Amh）、double sex和mab3相关转录因子1（double sex and mab3-related transcription factor1,Dmrt1）、性腺体细胞衍生因子（gonadal somatic cell-derived factor, Gsdf）等10个基因在XY-M和YY-M精巢中高表达，骨形态发生蛋白15（bone morphogenetic protein 15, Bmp15）、性腺型芳香化酶基因Cyp19a1a（cytochrome P450 family 19 subfamily A member 1a）、叉头框转录因子2（forkhead transcription factor gene 2, Foxl2）等9个基因在XX-F卵巢中高表达。qRT-PCR验证结果与转录组分析结果一致，说明Amhr2、Amh、Dmrt1和Gsdf等基因与乌鳢精巢发育调控相关，Bmp15、Cyp19a1a和Foxl2等基因与乌鳢卵巢发育调控相关。另外，对DEGs进行KEGG代谢通路富集分析，发现较多的DEGs富集在性别分化和代谢相关通路，如丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）、无翅型MMTV整合位点家族成员（wingless-type MMTV integration site family, Wnt）以及转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）信号通路等。本研究筛选出了大量乌鳢性别分化和性腺发育相关的候选基因和信号通路，为后续深入研究乌鳢的性别分化和性腺发育的分子机制及性别相关基因的功能提供了基础资料。
关键词： 乌鳢 转录组 差异表达基因（DEG） 性别分化 性腺发育
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基于SSR标记的钱塘江中下游三角鲂4个放流苗种群体遗传多样性和遗传结构检测
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为检测钱塘江中下游三角鲂放流苗种群体遗传多样性和遗传结构，采用毛细管电泳基因分型技术，基于9对荧光标记SSR引物对来自4个放流苗种群体的192尾样本进行扩增和基因分型测序。结果表明，各群体单个位点检测到的等位基因数Na均值为（20±2）～（24±2），有效等位基因数Ne均值为（10.76±1.51）～（13.66±1.33），其中余杭群体等位基因数Na和有效等位基因数Ne最大，建德和桐庐群体的这2项指标大体相当；4个群体Shannon’s信息指数I均值为（2.55±0.13）～（2.83±0.09）;4个群体观测杂合度Ho均值为（0.83±0.08）～（0.94±0.03），期望杂合度He均值为（0.88±0.02）～（0.92±0.01），绝大多数位点表现出杂合子过剩；余杭、建德、桐庐、富阳各群体的私有等位基因数依次为54、9、15、17个；4个放流三角鲂苗种群体遗传多样性处于较高水平，部分群体出现了杂合子过剩和等位基因丢失现象。分子方差分析显示，98.7%的遗传变异来自群体内的个体间，1.3%遗传变异来自群体间，4个放流群体间遗传分化指数为0.013～0.017，遗传分化很小（0＜FST＜0.05）。主坐标分析（PCoA）与群体遗传结构分析结果具有一致性，所有个体被分成2个理论类群，但每个类群都包含4个群体的个体，各类群的个体来源没有明显的差异。本研究检测了三角鲂4个放流苗种群体种质遗传现状，以期将来更好地指导三角鲂的增殖放流。
关键词： 三角鲂 放流苗种 群体 微卫星 遗传多样性 遗传结构
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基于结构方程模型分析海洋环境因子对南海鸢乌贼的影响
《南方水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究鸢乌贼（Sthenoteuthis oualaniensis）资源变化与海洋环境因子的关系，基于2019—2020年南海围网捕捞鸢乌贼的电子渔捞日志数据，首先分析了鸢乌贼资源的月间变动特征，之后利用结构方程模型解析海洋环境因子对其资源时空分布的影响。结果表明：围网月间的平均单位捕捞努力量渔获量（Catch per unit effort, CPUE）变化趋势基本一致，年平均CPUE则为2020年大于2019年。南海鸢乌贼渔汛期为3—4月，高产区域集中在112°E—117°E、8°N—12°N，渔汛期CPUE呈现向东和向北偏移的趋势。海洋环境对鸢乌贼资源分布的综合影响系数为0.38，而海表盐度和光合有效辐射在海洋环境上的载荷量分别为0.87和0.82，两者是影响鸢乌贼资源分布的重要环境因子。所用结构方程模型为量化海洋环境因子与鸢乌贼资源分布之间的复杂关系提供了新的研究思路，可为鸢乌贼资源可持续利用和管理提供参考依据。
关键词： 鸢乌贼 电子渔捞日志 结构方程模型 海洋环境因子 南海
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黄芩多糖对高脂胁迫草鱼的生长、消化酶活性、血液生化指标及抗氧化能力的影响
《淡水渔业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为研究黄芩多糖对高脂日粮草鱼(Ctenopharyngodon idella)生长、氧化损伤的影响，实验选取450尾健康草鱼随机分为5组，每组设置3个重复，分别投喂基础饲料(ND)、高脂饲料(HFD)以及补充了0.02%、0.05%、0.125%黄芩多糖的高脂饲料(HFD+SBP),养殖草鱼4周后，取样采集生长、肠道消化酶活性、血液生化、肝脏抗氧化以及肝脏组织病理数据。结果显示：在生长方面，黄芩多糖能抑制脂肪酶活性，显著增强α-淀粉酶和胰蛋白酶活性；显著降低血液总胆固醇(TCHO)和低密度脂蛋白(LDL)水平；从而在一定程度上改善高脂引起的肝体比(HSI)、饲料系数(FCR)升高以及增重率(WGR)降低。在氧化损伤方面，黄芩多糖能提高肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性，显著降低肝脏丙二醛(MDA)含量；从而缓解了高脂诱导的脂肪变性等肝脏损伤，显著降低了血浆谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)活性。结果表明，长期摄入高脂饲料会导致草鱼生长性能下降，引起肝脏氧化损伤；添加黄芩多糖能缓解高脂日粮对草鱼生长、健康造成的不利影响，最适添加量为0.05%。
关键词： 草鱼(Ctenopharyngodon idella) 黄芩多糖 高脂饲料 生长性能 消化酶活性 血液生化 氧化损伤
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基于水面红外图像的深海网箱鱼群夜间智能监测方法研究
《南方水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：获取深海网箱养殖过程鱼群活动数据，开展鱼群监测是提升深海养殖效率、降低养殖成本的有效手段。基于水面红外相机，利用深度学习前沿技术，提出了一种鱼群智能监测方法。该方法涉及鱼群识别及计数、鱼体分割和鱼体游向判断3个功能模块。首先，通过红外相机采集鱼类的图像信息，并进行标注以构建数据集，然后采用改进的Faster RCNN模型，以Mobilenetv2+FPN网络作为特征提取器，实现鱼类的准确识别，并输出包围框表征鱼类个体位置。其次，从框图内选择亮度前20%的像素点作为分割提示点，利用Segment Anything Model对图像进行分割，生成鱼体分割图。最后，通过对鱼体分割图进行椭圆拟合处理，可以判定鱼类的游向信息。改进的Faster RCNN模型在进行100次迭代训练后，平均精确率达到84.5%，每张图片的检测时间为0.042 s。结果表明，在水面红外图像的鱼类数据集上，所提出的改进Faster RCNN模型和椭圆拟合等关键技术能够实现对鱼群的自动监测。
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福建东吾洋海域海水和沉积物菌群结构及其与环境因子相关性
《渔业科学进展 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：福建东吾洋海域是我国刺参（Apostichopus japonicus）吊笼养殖的核心产区，但目前该地区的水域环境现状和环境菌群结构相关研究匮乏。本研究以东吾洋海域东安、马坑、雷江和沙湾4个主要养殖区域为对象，完成了海参养殖高峰期1月的水质环境因子调查和评价分析，采用高通量测序方法完成了水体和沉积物菌群多样性和差异特征菌群分析，解析了环境因子与菌群结构相关性。结果表明，马坑海域的富营养化指数为21.60，属于严重富营养化；东安和雷江海域属于重度富营养，只有沙湾海域处于中度富营养的水平。东安和沙湾海域水质属于轻度有机污染，而马坑和雷江海域属于中度有机污染。高通量测序共获得1 520个操作分类单元（operational taxonomic units, OTUs），归属于28门、57纲、163目、322科、581属。菌群结构多样性分析表明，各区域沉积物的菌群多样性水平均显著高于相应海域水体菌群多样性，且具有较强的空间异质性。沙湾海域环境菌群多样性与丰度最高。PCo A分析表明，沉积物和水体中细菌群落结构差异极显著，水体交换和海域位置对其水体和沉积物菌群结构的影响较大。具有潜在致病性的弧菌科（Vibrionaceae）在所有水体和沉积物样本中均为优势种类之一。对水体样品和沉积物样品的LEFSe（line discriminant analysis effect size）分析筛选到处于不同分类水平的74个特异菌群。基因功能的预测和COG分类统计表明，水体与沉积物样品在12个代谢途径上存在显著差异（P＜0.05）。对4个海区的水体菌群LEFSe分析筛选到处于不同分类水平的30个特异菌群。水体的菌群与环境因子的RDA分析揭示，温度、溶氧、叶绿素a浓度是影响不同海域水体菌群结构的主要环境因子，相关研究将为福建刺参养殖管理提供基础数据和科学参考。
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金沙江干流浮游甲壳动物群落结构特征及其与环境因子的关系
《淡水渔业 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解金沙江浮游甲壳动物群落特征及其与环境因子间的关系，对2017-2019年春季和秋季采集自金沙江干流的浮游甲壳动物样品进行了定量分析。结果表明，共鉴定浮游甲壳动物31种，其中枝角类11种，桡足类20种。优势种主要为长额象鼻溞（Bosminida longirostris）、广布中剑水蚤（Mesocyclops leuckarti）和特异荡镖水蚤（Neutrodiaptomus incongruens）。金沙江干流浮游甲壳动物的平均密度和生物量分别为（0.97±0.12） ind./L和（0.069±0.011） mg/L。密度和生物量的时空变化特征均为春季高于秋季，中下游高于上游。浮游甲壳动物的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数的均值分别为0.75±0.08和0.59±0.07,表明金沙江干流甲壳动物群落结构简单。聚类分析显示，金沙江干流浮游甲壳动物可分为2个类群。典范对应分析（CCA）表明，影响金沙江干流浮游甲壳动物群落结构的主要环境因子为pH、流速和化学需氧量。研究结果可为金沙江干流水域水生态管理和保护提供科学依据。
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中国对虾PcABCG5基因在高碳酸盐碱度胁迫下的表达模式分析
《渔业科学进展 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究急性盐碱胁迫条件下中国对虾(Penaeus chinensis) ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter) G5基因的表达特征,本研究应用RACE克隆技术获得中国对虾ABCG5基因,并将其命名为PcABCG5。该基因cDNA全长为2 718 bp,开放阅读框为1 923 bp,共编码640个氨基酸,预测的蛋白分子量为71.39kDa,理论等电点为9.12,预测基因位于内质网上,为疏水性蛋白,包含1个NBD和1个TMD结构域,不包含信号肽。同源性与系统进化分析结果显示,PcABCG5转运蛋白保守性强,与斑节对虾(Penaeus monodon)ABCG5蛋白同源性最高,达98.91%。组织特异性分析结果显示,PcABCG5在各组织中均有表达,鳃中表达水平最高(P<0.05),眼柄中最低(P<0.05)。在盐碱胁迫下,PcABCG5在鳃组织中的表达量呈先升高后下降的趋势,胁迫6 h时达到最高值(P<0.05),为对照组的3.12倍;利用dsRNA干扰实验对该基因进行敲降,沉默PcABCG5基因会使盐碱胁迫下的对虾死亡率高达60%,比对照组高40%(P<0.05),说明该基因的表达量越高,对中国对虾的存活越有利。本研究中受盐碱胁迫的中国对虾PcABCG5表达量高,可能是由于鳃在直接接触盐碱水环境后,通过PcABCG5介导的物质转运启动渗透压调节来应对渗透压失衡。
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辽东湾海水中金属基纳米颗粒的赋存水平与环境风险
《中国科学(化学) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：纳米科技的迅速发展使得纳米材料,特别是金属基纳米颗粒（NPs）的环境污染问题备受关注.海洋（特别是近海海湾）是金属基NPs重要的“汇”,然而环境浓度的缺失阻碍了金属基NPs在海洋环境中的风险评估.本文采用单粒子电感耦合等离子体质谱法（sp-ICP-MS）探究了辽东湾海水中Ag、Ti、Cu和Zn基NPs的赋存水平及空间分布,并基于金属基NPs对海洋生物的预测无效应浓度（PNECs）,使用风险表征比（RCR）对4种金属基NPs在辽东湾的环境风险进行了评估.结果表明,使用sp-ICP-MS以稀释法（Ti、Cu和Zn基NPs）和浊点萃取法（Ag基NPs）可以实现对4种金属基NPs的准确定量,回收率分别为97.1%、96.4%、95.3%和96.7%.空间分布表明,辽东湾中Ti基NPs的平均浓度最高（3.98×10~8个/L）,其次为Ag、Cu和Zn基NPs;Ag基NPs在辽东湾西部沿岸浓度最高（6.81×10~7个/L）,其他3种NPs则在北部沿岸大凌河口浓度最高,分别为1.87×10~9（Ti基NPs）、5.86×10~7（Ag基NPs）和2.12×10~7个/L（Zn基NPs）.4种金属基NPs中,Ag基NPs的环境风险最高,在所有调查的16个站位中,有15个站位为“中风险”;4种NPs的总体环境风险(RCRtotal)在所有调查站位均处于“中风险”,且Ag基NPs对总体环境风险的贡献最大（＞50%）.本研究将有助于科学认识辽东湾海域金属基NPs的赋存水平和客观评估其环境风险.
关键词： sp-ICP-MS 金属基纳米颗粒 赋存水平 辽东湾 环境风险
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日本蓝鳍金枪鱼养殖技术对我国金枪鱼产业发展的启示
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析日本蓝鳍金枪鱼养殖关键技术,为推进我国蓝鳍金枪鱼试养工作有序开展提供参考,加快形成与我国养殖条件相匹配的新质生产力.[方法]分析日本蓝鳍金枪鱼养殖关键技术以及全人工养殖难点,结合我国金枪鱼养殖技术进展,提出我国金枪鱼产业发展建议.[结果]从养殖方式来看,日本主要采取长期养殖和全周期养殖,长期养殖使用捕获的春夏季洄游至日本沿岸的100~500 g天然苗种,在海上网箱中养至30~60 kg后出售;全周期养殖依靠全人工养殖技术,在人工饲养条件下,使天然雌鱼孵化出仔鱼,喂养至成熟并使第二代雌鱼成功产卵.苗种生产是蓝鳍金枪鱼全周期养殖中技术瓶颈最多、挑战最大的环节,在养殖初期需保障受精卵数量并严格控制苗种养殖密度,从4~6龄雌鱼体内取出直径约1 mm的成熟卵进行受精,按100万粒受精卵放入50~100 t水的比例在陆上水槽中进行饲养,可利用电解海水作为消毒剂,除去受精卵上的神经坏死病毒,提高受精卵活性.根据蓝鳍金枪鱼不同生长阶段投喂轮虫、其他鱼种仔鱼和鱼肉酱等相应饲料.此外,还需克服鱼苗上浮死亡和下沉死亡、互食致死、冲撞网箱致死和难以越冬等人工育苗技术难点.[建议]我国应尽快启动蓝鳍金枪鱼养殖试点,抓住科技攻关主线,切实利用好国家级海洋牧场示范区带动作用和国家级沿海渔港经济区"依港管渔"产业振兴抓手;谋划中外蓝鳍金枪鱼养殖合作模式,加快构建蓝鳍金枪鱼苗种进口渠道;转化前期研究成果并开展科研攻关,促进我国金枪鱼产业发展.
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